层叠体、其制造方法以及具有该层叠体的电子构件与流程

专利2025-06-02  18


本发明涉及印刷配线板、高频传输用印刷配线板、刚性印刷配线板、封装基板、内插器、天线、半导体芯片等的制造方法。


背景技术:

1、随着电子设备的小型化、高速化,要求印刷配线板的高密度化、高性能化,为了应对该要求,需要表面平滑且介质损耗低的支撑体。其中,作为配线基板的支撑体,以玻璃基材等由包含硅的无机化合物或陶瓷构成的无机基材作为支撑体的电子电路基板受到关注。

2、作为以往的配线基板材料,通常使用以玻璃环氧树脂为代表的有机材料,但近年来,随着在由包含硅的无机化合物或陶瓷构成的支撑体上的配线形成技术、开孔技术的进步,能够形成100μm以下的小径通孔、形成2μm的微细配线,因此以无机基材为支撑体的配线基板备受瞩目。

3、作为由包含硅的无机化合物或陶瓷构成的支撑体的一例,可列举玻璃基材。将玻璃基材用于支撑体的电路基板中支撑体的介质损耗低,作为高频传输用途的支撑体具有优异的性能。进一步由于平坦性优异,因此能够减小配线的导体损失。此外,对有效利用了透明性、化学稳定性、刚性、且廉价的特征的电子电路基板上的应用进行了研究,期待半导体用印刷基板、透明天线、μled显示器用配线板等的产品化。进一步,通过使用厚度50μm的极薄膜玻璃基板,从而对可折叠智能手机用配线板、可卷曲显示器用配线板等的开发也很盛行。

4、另外,硅晶片等无机基材具有比玻璃高的平坦度,因此作为需要微细配线的cpu、存储器、晶体管等的基板材料使用。近年来,通过添加碳,从而作为功率半导体的耐恒温特性·耐高电压特性·大电流特性优异的sic晶片的开发也很盛行。

5、以往,作为在这些无机基材上形成金属膜的方法,使用作为干燥工艺的溅射、蒸镀,将金属密合层和镀敷基底层连续成膜后进行镀敷,从而形成导电性的金属配线。

6、但是,由于成膜时的热负荷、制造时的热负荷,受到基材与金属配线的热膨胀差的影响,在无机基材与金属配线的接触部的应力集中容易引起密合性的降低,容易产生无机基材的裂纹,因此存在配线的可靠性降低这样的问题。因此,为了抑制金属配线与无机基材的裂纹,不得不使用薄膜的金属配线和厚膜的无机基材,基板设计受到限制。

7、另外,通过干燥工艺的成膜为了形成金属薄膜而使用蒸镀或溅射,因此需要大规模的真空设备,在设备上存在基材尺寸受限等问题。此外,在制造时以基材和金属配线的裂纹为起点而基材破裂的情况下,在大气开放后再次抽真空,因此存在成品率降低和生产成本变高的缺点。

8、作为用于抑制上述裂纹的方法,提出了在形成有电路基板的金属层的绝缘基板上经由热塑性的粘接层层叠而成的多层配线基板。另一方面,作为抑制单层电路基板的裂纹的方法,提出了一种电可靠性高的玻璃电路基板,通过干燥工艺经由玻璃基材和金属配线层而形成无机物的应力缓和层,从而抑制玻璃基材的龟裂、破裂或翘曲,但由于是通过干燥工艺的成膜,因此存在生产成本变高的缺点。

9、因此,需要一种不限制无机基材的厚度、金属配线的厚度,提高无机基材与金属配线的密合性,抑制无机基材的裂纹,具有充分的配线可靠性,另外在金属层形成时不需要大规模的真空设备,廉价且简便的方法且品质稳定的制造方法。

10、现有技术文献

11、专利文献

12、专利文献1:日本特开2019-204921号公报

13、专利文献2:日本特开2022-135962号公报


技术实现思路

1、发明要解决的课题

2、本发明要解决的课题在于,通过对于由包含硅的无机化合物或陶瓷构成的支撑体抑制由支撑体与铜配线的热收缩引起的应力差,从而抑制支撑体的裂纹产生,并且通过廉价且简便的方法,从而能够提供可靠性高的金属电路基板。

3、用于解决课题的方法

4、本发明人等为了解决上述课题而进行了深入研究,结果发现:在由包含硅的无机化合物或陶瓷构成的支撑体上设置含有有机树脂成分的应力缓和层,并在其上依次层叠镀敷基底层和金属镀层而成的层叠体能够解决上述课题,从而完成了本发明。

5、即,本发明提供一种层叠体以及使用其的印刷配线板、封装基板和内插器,该层叠体的特征在于,在由包含硅的无机化合物或陶瓷构成的支撑体(a)上依次层叠含有有机树脂成分的应力缓和层(b)、镀敷基底层(c)和金属镀层(d)而成。

6、即,具体地说,本发明提供:

7、1.一种层叠体,其特征在于,在由包含硅的无机化合物或陶瓷构成的支撑体(a)的至少一面依次具有应力缓和层(b)、镀敷基底层(c)和金属镀层(d)。

8、2.一种层叠体,其特征在于,在由包含硅的无机化合物或陶瓷构成的支撑体(a)的至少一面依次具有应力缓和层(b)、镀敷基底层(c)和临时支撑体(e)。

9、3.根据1或2所述的层叠体,其特征在于,进一步在由包含硅的无机化合物或陶瓷构成的支撑体(a)与应力缓和层(b)之间具有硅烷偶联层(f)。

10、4.根据1~3中任一项所述的层叠体,其特征在于,上述由包含硅的无机化合物或陶瓷构成的支撑体(a)的厚度为1~10,000μm。

11、5.根据1~4中任一项所述的层叠体,其特征在于,上述应力缓和层(b)的厚度为0.01~100μm。

12、6.根据1~5中任一项所述的层叠体,其特征在于,上述应力缓和层(b)至少选自聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、将聚氨酯树脂作为壳且将丙烯酸树脂作为核的核-壳型复合树脂、环氧树脂、苯氧树脂、酰亚胺树脂、酰胺树脂、三聚氰胺树脂、酚醛树脂、脲甲醛树脂、使苯酚等封端剂与多异氰酸酯反应而获得的封端异氰酸酯、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮。

13、7.根据1~6中任一项所述的层叠体,其特征在于,上述应力缓和层(b)为一层以上。

14、8.根据1~7中任一项所述的层叠体,其特征在于,上述镀敷基底层(c)的厚度为1~10,000mg/m2。

15、9.根据1所述的层叠体,其特征在于,上述金属镀层(d)的厚度为0.05~100μm。

16、10.根据3所述的层叠体,其特征在于,上述硅烷偶联层(f)的厚度为0.1~100nm。

17、11.1、3~10中任一项所述的层叠体的制造方法,其特征在于,具有如下工序:

18、工序1,在由包含硅的无机化合物或陶瓷构成的支撑体(a)的至少一面形成上述应力缓和层(b);

19、工序2,在上述应力缓和层(b)的表面形成上述镀敷基底层(c);

20、工序3,在上述镀敷基底层(c)的表面形成金属镀层(d)。

21、12.2~10中任一项所述的层叠体的制造方法,其特征在于,具有如下工序:

22、工序1,制造在临时支撑体(e)上依次形成有镀敷基底层(c)和应力缓和层(b)的转印用层叠体;

23、工序2,将上述转印用层叠体的形成有上述应力缓和层(b)的面贴合在由包含硅的无机化合物或陶瓷构成的支撑体(a)的至少一面;

24、工序3,将贴合在由包含硅的无机化合物或陶瓷构成的支撑体(a)上的上述转印用层叠体的上述临时支撑体(e)剥离,在上述由包含硅的无机化合物或陶瓷构成的支撑体(a)的至少一面形成上述应力缓和层(b)和上述镀敷基底层(c);

25、工序4,在上述镀敷基底层(c)的表面形成金属镀层(d)。

26、13.根据11或12所述的制造方法,其特征在于,具有如下的工序1:在由包含硅的无机化合物或陶瓷构成的支撑体(a)的至少一面形成硅烷偶联层(f)。

27、14.一种印刷配线板、封装基板、内插器、led电极用配线基板和光电融合器件,其特征在于,具有1~10中任一项所述的层叠体。

28、发明效果

29、本发明的层叠体具有如下特征:与以往的通过蒸镀法、溅射法形成金属镀层的方法相比廉价且简便,由包含硅的无机化合物或陶瓷构成的支撑体与金属镀层的密合性优异,能够通过应力缓和层来抑制支撑体与配线的热膨胀差,抑制支撑体的裂纹。因此,本发明的层叠体可以适合用作例如印刷配线板、刚性印刷配线版、柔性印刷配线板、封装基板、金属基板、触摸面板用金属网、有机太阳能电池、有机el元件、led电极用配线基板、有机晶体管、非接触ic卡等rfid、电磁波屏蔽体、led照明基材、数字标牌、光电融合器件、内插器等电子构件。


技术特征:

1.一种层叠体,其特征在于,在由包含硅的无机化合物或陶瓷构成的支撑体(a)的至少一面依次具有应力缓和层(b)、镀敷基底层(c)和金属镀层(d)。

2.一种层叠体,其特征在于,在由包含硅的无机化合物或陶瓷构成的支撑体(a)的至少一面依次具有应力缓和层(b)、镀敷基底层(c)和临时支撑体(e)。

3.根据权利要求1或2所述的层叠体,其特征在于,进一步在由包含硅的无机化合物或陶瓷构成的支撑体(a)与应力缓和层(b)之间具有硅烷偶联层(f)。

4.根据权利要求1或2所述的层叠体,其特征在于,所述由包含硅的无机化合物或陶瓷构成的支撑体(a)的厚度为1~10,000μm。

5.根据权利要求1或2所述的层叠体,其特征在于,所述应力缓和层(b)的厚度为0.01~100μm。

6.根据权利要求1或2所述的层叠体,其特征在于,所述应力缓和层(b)至少选自聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、将聚氨酯树脂作为壳且将丙烯酸树脂作为核的核-壳型复合树脂、环氧树脂、苯氧树脂、酰亚胺树脂、酰胺树脂、三聚氰胺树脂、酚醛树脂、脲甲醛树脂、使苯酚等封端剂与多异氰酸酯反应而获得的封端异氰酸酯、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮。

7.根据权利要求1或2所述的层叠体,其特征在于,所述应力缓和层(b)为一层以上。

8.根据权利要求1或2所述的层叠体,其特征在于,所述镀敷基底层(c)的厚度为1~10,000mg/m2。

9.根据权利要求1所述的层叠体,其特征在于,所述金属镀层(d)的厚度为0.05~100μm。

10.根据权利要求3所述的层叠体,其特征在于,所述硅烷偶联层(f)的厚度为0.1~100nm。

11.权利要求1所述的层叠体的制造方法,其特征在于,具有如下工序:

12.权利要求2所述的层叠体的制造方法,其特征在于,具有如下工序:

13.根据权利要求11或12所述的制造方法,其特征在于,具有如下工序:在由包含硅的无机化合物或陶瓷构成的支撑体(a)的至少一面形成所述硅烷偶联层(f)。

14.一种印刷配线板、封装基板、内插器、led电极用配线基板、光电融合器件,其特征在于,具有权利要求1或2所述的层叠体。


技术总结
本发明提供层叠体、其制造方法以及具有该层叠体的电子构件。本发明可提供廉价且简便、可靠性高的金属电路基板,通过对由包含硅的无机化合物或陶瓷构成的支撑体抑制由支撑体与铜配线的热收缩引起的应力差,从而抑制支撑体的裂纹产生。发现:在由包含硅的无机化合物或陶瓷构成的支撑体上设置含有有机树脂成分的应力缓和层并在其上依次层叠镀敷基底层和金属镀层而成的层叠体能够解决上述课题,从而提供层叠体和使用其的印刷配线板、封装基板、内插器、LED电极用配线基板、光电融合器件,该层叠体的特征在于,在由包含硅的无机化合物或陶瓷构成的支撑体(A)上依次层叠有含有有机树脂成分的应力缓和层(B)、镀敷基底层(C)和金属镀层(D)。

技术研发人员:田村礼,富士川亘
受保护的技术使用者:DIC株式会社
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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